Проблемы диагностики пространственного мышления у младших школьников

«Проблемы диагностики пространственного мышления у младших школьников»

Гаменюк Татьяна Николаевна – педагог-психолог СПС г. Коврова Владимирской обл.

 Круг научных интересов: исследование и формирование творческого мышления, разработка и использование психологических тестов, психологическое консультирование, мониторинг образовательного потенциала, тренинг личностного развития на основе гельштальт-терапии, коучинг.

В данной статье изложены результаты психометрической проверки и стандартизации ТПМ (3/4), методики  диагностики пространственного мышления младших школьников. На основании полученных результатов рассчитаны стандарты успешности для школьников 10 – 11 лет.

Ключевые слова: пространственное мышление, валидность, надежность, дискриминативность, стандартизация.        

Im Artikel sind die Ergebnisse  der  psychometrischen Prüfung und der Standardisierung TPM (3/4), der Methodik der Diagnostik des Raumdenkens der jüngeren Schüler dargelegt. Aufgrund der bekommenen Ergebnisse sind die Standards des Fortschritts für die Schüler 10 - 11 Jahre berechnet.

Die Schlüsselwörter: das Raumdenken, die Walliedheit, die Zuverlässigkeit,             die Diskriminatiwheit, die Standardisierung.

Актуальность  темы исследования заключается в том, что в современных условиях происходит появление и стремительное становление принципиально новых отраслей науки и техники, в которых свободное оперирование пространственными образами и отношениями играет существенную роль. Ориентация человека во времени и пространстве является необходимым условием его  бытия, формой отражения окружающего мира, условием успешного познания и активного преобразования действительности.

 Овладение современными научными знаниями и умениями, успешная работа во многих видах теоретической и практической деятельности неразрывно связана с понятием «пространственное мышление». Пространственное мышление является важной ступенью в онтогенезе мыслительной деятельности индивида, необходимой предпосылкой его последующей стадии – логического мышления.

Важность научного исследования пространственного мышления отмечали многие  отечественные и зарубежные психологи: Б.Г. Ананьев, Б.Ф. Ломов,             С.Л. Рубинштейн, И.С. Якиманская, И.Я. Каплунович,  Р. Арнхейм, М. Мински,               Р. Холт и др. Наибольшее внимание изучению его природы, генезиса, структуры, методов исследования уделялось в работах И.С. Якиманской [9; 10],                        И.Я. Каплуновича [3; 4], В.С. Ивашкиным [2].

Таким образом, по  мнению психологов-исследователей,  пространственное мышление выступает в качестве показателя, характеризующего наиболее устойчивую индивидуально-психологическую особенность людей, связанную с ориентацией в пространстве. На каждом этапе процесса формирования пространственного мышления имеется своя ведущая подструктура, определяющая когнитивный стиль решения пространственных задач.  Пространственное мышление имеет  этап наиболее интенсивного развития - «сензитивный период». Дети  младшего школьного возраста добиваются очень больших успехов в усвоении способов оперирования пространственными образами при минимальных усилиях. Эффективное использование этого этапа определяет высокие темпы  умственного развития индивида в онтогенезе.

Уровень развития пространственного мышления играет роль «лакмусовой бумажки», т.е. является основным качественным показателем умственного развития субъекта. Пространственные задачи широко используются в тестах умственного развития, особенно в тестах невербального интеллекта, содержание, структура и логика этих задач не предназначаются для исследования пространственного мышления. Это относится к тестам Дж. Равена, П. Ржичана, Т.В. Розановой, Р. Мейли, Д. Векслера, А. Энстея и др.  Важным фактором, сдерживающим практическую реализацию теоретических концепций развития пространственного мышления, является крайне ограниченный набор методов для исследования психологической структуры и количественной оценки уровня его развития:  К сожалению, известны только две исследовательские методики И.С. Якиманской и И.Я. Каплуновича для  учащихся 7-10 классов и тест ТПМ(3/4) для  диагностики структуры пространственного мышления, рассчитанный  на школьников, оканчивающих начальные и поступающих в неполно-средние классы. «А именно в этом возрасте завершается сензитивный, наиболее благоприятный для развития пространственного мышления, и начинается период интенсивного развития понятийного мышления в связи с переходом от начального обучения к изучению систематических курсов математики, истории, географии, естествознания, языка и литературы. К тому же пространственное мышление является составной частью главного новообразования психики, формирующегося в младшем школьном  возрасте – внутреннего плана действий» [2, стр. 103]. Тест сконструирован В.С. Ивашкиным и В.В. Онуфриевой, ведущими специалистами факультета психологии Владимирского государственного гуманитарного университета.

Но для широкого применения  теста ТПМ (3/4) на практике, как диагностического инструмента, необходимо осуществить  психометрическую проверку  его параметров, провести стандартизацию этой методики, т.е. разработать нормы стандартизации для генеральной совокупности   с учетом возраста.  

            В основу исследования положено предположение о том, что с помощью разрабатываемой методики (ТПМ (3/4)) возможно измерение уровня развития пространственного мышления у младших школьников, так как  для нее подтверждены необходимые психометрические параметры (дискриминативность, трудность, надежность, валидность) и рассчитаны стандарты успешности для школьников 10 – 11 лет.  

Методическая база исследования  - деятельностный подход, который представлен авторами С.Л. Рубенштейном, А.Н. Леонтьевым,                             Н.И. Чубриковой,  И.С. Якиманской, И.Я. Каплуновичем, В.С. Ивашкиным. 

С целью психометрического обоснования и стандартизации методики пространственного мышления  была сформирована выборка   учащихся 4 классов общеобразовательных школ г. Коврова. Качественный состав выборки стандартизации соответствовал генеральной совокупности, так как:

а) выборка включала в себя примерно одинаковое количество мальчиков и девочек;

б) отбор  учащихся осуществлялся с учетом всего диапазона общеобразовательных программ, используемых в средних учебных заведениях, т.е. был учтен весь интервал индивидуальных различий по уровню развития  пространственного мышления;        

в) объем данной выборки составил 741 человек;

г)  разбиение выборки стандартизации на более однородные группы с учетом возраста: 264 учащихся в возрасте 10 лет; 225  учащихся в возрасте 10,5 лет;

 252 учащихся в возрасте 11 лет.

        Для проведения психометрической проверки ТПМ (3/4)  использовался комплекс методов: изучение и анализ литературы, экспертный опрос, тестирование  (с применением теста Дж.Равена «Прогрессивные матрицы», теста интеллектуальных способностей К.Рассела), методы математической статистики (корреляционный анализ).

Методики Дж. Равенна и К.Рассела использовались  в эмпирическом исследовании неслучайно, так как они являются скрининговыми (обладают высокой валидностью, дискриминативностью, надежностью) и могут быть использованы при групповом обследовании, а  также предназначены для обследования респондентов в возрасте от 7 до 14 лет (тест  К.Рассела) и от 8 до 14 лет (тест Дж. Равена), т.е. и для  детей младшего школьного возраста.       С помощью этих методик школьники были дифференцированы по уровню умственного развития.

         Затем проводился специализированный тест второго уровня - тест ТПМ(3/4), методика диагностики пространственного мышления младших школьников при переходе из начальных в неполно-средние классы общеобразовательных школ. Последовательность предъявления заданий, а также инструкция к их выполнению были строго однозначными. Регистрировалось также и время, затрачиваемое учеником (45 минут). Это создавало условия для стандартизации обстановки опыта и получения результатов, сопоставимых по ряду выделенных показателей. Для  заданий был разработан эталон-ключ решения, т. е. наиболее правильный и оптимальный вариант решения заданий теста. Сопоставление этого эталона с решением ученика давало возможность установить пределы отклонения в индивидуальном решении от заданного эталона.  

Полученные результаты  в выборке стандартизации использовались для психометрического обоснования.

В самом начале психометрической проверки теста ТПМ (3/4)   осуществлена валидизация по конструкту,  заключавшаяся в выделении основного понятия – пространственное мышление, на измерение которого направлен тест, и  определена область теоретической структуры пространственного мышления.

На первом этапе психометрической проверки осуществлялся анализ заданий методики, для каждого из которых подсчитывались индексы:

1. индекс   дикриминации, вычисляемый методом контрастных групп (полученные значения находились в интервале 0,2-0,79).

2. индекс трудности, полученный  сопоставлением  числа правильно выполнивших задание с общим числом испытуемых (вычисленные значения которого находились в диапазоне 0,16-0,78).

Это соответствовало требованиям, предъявляемым стандартизированным методикам.  

 На втором этапе психометрического обоснования

   1. Высчитывалась  надежность по однородности  по формуле Кьюдера – Ричардсона, коэффициент корреляции ,   значимый   на уровне 1 % ().

2.  Проверялась надежность методом ретеста через 1.5 месяца, на выборке 55 человек в возрасте от 10 до 11  лет, коэффициент корреляции равен   и  так же значим на уровне   1% ().

Приведенные данные свидетельствуют о том, что методика является надежным психометрическим инструментом.

На последнем этапе психометрической проверки 

1. Конструктная валидность определялась  сопоставлением результатов диагностики с результатами выполнения заданий стандартизированного теста «Прогрессивные матрицы» Дж Равенна. Коэффициент корреляции (=0,46-0,54;;N>200)   значим на уровне 1 %. Конструктная валидность указывает на то, что разрабатываемая методика измеряет интеллектуальную функцию, что и эталонная методика.  ТПМ (3/4) имеет свою область применения и   направлена  на диагностику пространственного мышления,   обладает преимуществом краткости и легкости применения.

2.  Критериальная валидность отражает соответствие диагноза и прогноза определенному кругу критериев измеряемого качества. При психометрическом обосновании и стандартизации методики пространственного мышления, для проверки  валидности был разработан опросник  для учителей предметников (экспертов), с помощью которого они ранжировали испытуемых по уровню развития пространственного мышления. Это способствовало минимизации субъективного фактора оценок основных учителей по общей успеваемости, математики, рисованию.  Сопоставляя исследуемый тест ТПМ(3/4) с результатами опросника,  оценками основных учителей по математике, рисованию и общей успеваемости соответственно получили коэффициенты корреляции, значимые на уровне   1% (= 0,94-0,96;; N>200) и (= 0,58-0,84;; N>200). Как мы видим из коррелограмм (№ 1-3),   положительная корреляция указывает на то, что чем выше полученный результат по тесту ТПМ (3/4) у испытуемых, тем выше   эффективность учебной деятельности школьников, т.е. выше успеваемость.

Коррелограмма   № 1

Валидность ТПМ (3/4) 10 лет, N=264

Коррелограмма   № 2

Валидность ТПМ (3/4) 10,5 лет, N=225

Коррелограмма   № 3

Валидность ТПМ (3/4) 11 лет, N=252

        Успешно проведенная_валидизация по критерию показала, что выборка полностью репрезентативна в популяции, для которой разработаны нормы стандартизации с учетом возраста испытуемых.

         Для определения  стандартов успешности для школьников 10-11 лет

 вычислены меры центральной тенденции и стандартные отклонения

      Характер   распределения  первичных оценок уровня развития пространственного мышления  проверялся:

1. Расчетом показателей асимметрии и эксцесса и сопоставления их с критическими значениями (Пустыльник Е.И.,  Плохинский Н.А.,  и др.) <

  <

2. Построением графика эмпирического распределения оценок уровня развития  пространственного мышления младших школьников.

 3. Сопоставлением его с теоретическим нормальным распределением, предполагающим сравнение эмпирической и теоретической вероятностей распределения с помощью χ² - критериев Пирсона. Х²< Х²

               Проведенная стандартизация показала, что характер распределения первичных оценок не отличается от нормального, поэтому на основе линейного преобразования были построены таблицы перевода первичных оценок в стандартные баллы. В качестве стандартной шкалы использовалась шкала - шкала IQ Векслера  IQ (среднее значение – 100, стандартное отклонение = 15)

Выводы

1.    В результате психометрического обоснования получены  статистически значимые параметры (дискриминативность, трудность, надежность, валидность), которые соответствуют требованиям, предъявляемым стандартизированным методикам. ТПМ (3/4) может использоваться в качестве прединдикатора школьной успеваемости.

2. На основе  выборки стандартизации были разработаны ориентировочные нормы с учетом возраста.

3.      Коэффициенты корреляции результатов  теста ТПМ (3/4) с оценками по математике и рисованию почти сопоставимы, хотя связь с оценками по математике немного выше,  чем с оценками по рисованию. Свободное оперирование пространственными образами и отношениями  в общеобразовательных школах чаще используется при решении математических задач,  чем  на уроках рисования. 

Практическая значимость заключается в том, что полученные результаты с помощью методики можно использовать  в школе, в ходе проведения консультаций для  

-  диагностики уровня развития пространственного мышления младших школьников;

-     коррекции программ и методик начального обучения школьников;

-  разработки индивидуальной программ  развития пространственного мышления детей.

Эффективность теста ТПМ (3/4) была проверена путем экспериментального исследования, в осуществлении которого участвовали многие учителя-эксперты, методисты и психологи школ г. Коврова. (Считаем  долгом выразить им искреннюю признательность и благодарность за оказанную помощь и бескорыстный труд).

Литература:

1. Ермолаев О.Ю. Математическая статистика для психологов: Учебник.- 3-е изд., испр. – М.: Московский психолого-социальный институт: Флинта, 2004.-336с.
2. Ивашкин В.С.,  Онуфриева В.В. Очерки современной психологии : Монография. – Владимир: ВГПУ. 2008. С.96-119.
3. Каплунович И.Я. Психологические закономерности развития пространственного мышления //Вопросы психологии. – 1999. №1.-С.60-68.
4. Каплунович И.Я. Развитие структуры пространственного мышления //Вопросы психологии. – 1986. №2. - С.56-66.
5. А.Н. Леонтьев. Логическое и психологическое в мышлении. //Вестник Московского Университета. Серия 14. Психология, 2003, № 2. - С. 4-18.
6. Пиаже Ж. Психология интеллекта – Спб.: Питер, 2004. – с. 192
7. Рубинштейн СЛ. Основы общей психологии. – Спб.: Питер, 2004. - 713 с.
8. Якиманская И.С. Развитие пространственного мышления у школьников. –  Науч.-исслед. Ин-т общей и пед. Психологии Акад. Пед. Наук СССР.- М.: Педагогика, 1980.- 240с.
9.   Якиманская И.С., Зархин В.Г., Кадая С.Х. Методы исследования невербального мышления: Сборник тестовых методик/под ред. И.С.Якиманской.- М.; Фолиум, 1993, 68с.